124816 (Электрооборудование производственных процессов в коровнике на 220 голов)

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

КЛИЧЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По предмету: «Основы электропривода, аппараты управления и защиты»

Специальность 2-74 06 31-01 «Энергетическое обеспечение сельскохозяйственного производства»

ТЕМА:

Электрооборудование производственных процессов

в коровнике на 220 голов.

ВЫПОЛНИЛ:

студент группы № 11 УЭ

Жаркевич Михаил Иванович

Преподаватель: Артемьев В. П.

Дата выполнения

Дата приемки

Оценка:

Кличев 2005г.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ЗАДАНИЕ

Для курсового проекта по предмету

«Основы электропривода, аппараты управления и защиты»

Специальность 2-74 06 31-01

«Энергетическое обеспечение сельскохозяйственного производства»

учащемуся III курса 11 УЭ группы

УО «Кличевского государственного аграрно-технического колледжа»

Тема курсового проекта и исходные данные

«Электрооборудование производственных процессов

Типовой проект ______; Вариант ____

При выполнении курсового проекта по названой теме должны быть представлены:

1. Расчетно-пояснительная записка

Введение

Характеристика объекта проектирования.

Выбор электродвигателей для производственных машин и механизмов.

Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры.

Расчет освещения основного и вспомогательных помещений.

Компоновка и расчет силовой сети.

Выбор силовых распределительных устройств.

Расчет мощности на вводе и выбор вводного кабеля.

Разработка мероприятий по электробезопасности.

Заключение

Литература

2. Графическая часть работы

- план помещения с технологическим оборудованием и силовой сетью;

-принципиальную схему силовой сети.

Дата выдачи «_____» _____________200__г.

Дата окончания «_____» _____________200__г.

Преподаватель Артемьев В.П.

Председатель комиссии преподавателей

электротехнических дисциплин Ясев Л.Н.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в с/х. производстве электрифицировано большинство технологических процессов по производству мяса, молока, птицы и переработке под растениеводство поточных агрегатов по сушке и сортировке, число установок водоснабжения, высокопроизводительных поточных агрегатов по сушке и сортировке зерна, поточных линий, цехов и заводов по приготовлению кормов, крупных птицефабрик, комплексов промышленного типа по откорму КРС и других предприятий. АПК ежегодно потребляется свыше 14 % электроэнергии от всей используемой в РБ, а по номенклатуре используемого электрооборудования с/х. занимает одно из первых мест среди отраслей народного хозяйства республики.

Несмотря на некоторые положительные результаты, достигнутый уровень электрификации с/х. и объём электропотребления не отвечает современным требованиям. Энерговооружённость труда в с/х. производстве значительно ниже, чем в промышленности. Отказы в процессе эксплуатации и преждевременный выход из строя энергетического оборудования резко снижает эффективность использования их и наносят огромный материальный ущерб с/х. производству. Основные причины выхода из строя оборудования недостаточное применение, некомплектное использование, низкое качество текущего и капитального ремонтов, неудовлетворительное техническое обслуживание. Более 80 % всех отказов электродвигателей связано с несовершенством их защиты от аварийных режимов неправильным выбором и недостатками в эксплуатации.

Улучшение качества эксплуатации электрооборудования одна из главных задач на современном этапе сельского хозяйства. По этому среди мероприятий, обеспечивающих снижение интенсивности отказов электрооборудования, важное значение придаётся защите электроустановок при аварийных режимах, внедрению перспективной системы технического обслуживания и ремонта электрооборудования и средств автоматизации.

Для снижения себестоимости производства говядины и её конкурентоспособности необходимо направить усилия на устранение имеющихся недостатков на существующих фермах КРС и внедрение прогрессивных низкозатратных технологий. В этих условиях реконструкция коровников представляется более целесообразной, чем строительство новых комплексов, потому что оно обойдётся в 3 – 4 раза дешевле.

Задачей данного проекта является расчёт и выбор аппаратуры управления и защиты электрооборудования в коровнике на 220 голов.

1. Характеристика электрифицируемого объекта

Ферма по откорму КРС на 204голов

Здание коровника одноэтажное прямоугольной формы с размерами 18 *78 м.

Здание состоит из стойлового помещения на 204 головы и подсобных помещений.

Содержание животных принято стойловое привязное с использованием выгуливания в летнее время.

Раздача кормов осуществляется стационарным кормораздатчиком типаТВК-80Б. кормовую смесь и зелёные корма коровам скармливают из стационарных кормушек. Годовой запас грубых и сочных кормов и комбикормов хранится на территории фермы.

Водоснабжение здания коровника предусмотрено от водопровода фермы.

Уборка навоза в коровнике производится стационарным скребковым транспортёром с последующей подачей его в тракторную тележку для транспортировки навоза в навозохранилище.

Вентиляция проточная вытяжная принудительная.

Поение коров предусмотрено из индивидуальных автопоилок ПА– 1А установленных по 6 поилок в каждой секции.

Электроснабжение коровника предусматривается от внутриплощадочных сетей 380/220 фермы установленная мощность электроприёмников здания составляет 66,74 кВт, расчётная 62,2 кВт элетроприёники коровника относится ко второй степени надёжности электроснабжения.

2. Расчёт электроприводов технологического оборудования

2.1 Расчёт электроприводов навозоуборочного транспортёра

Уборка навоза трудоёмкий процесс, который занимает в производственном цикле ферм, значительное время, поэтому создание устройств обеспечивающих автоматическое управление работой навозоуборочных транспортёров – важная задача.

Производим расчет и выбор электродвигателя привода горизонтального транспортера навозаудаления ТСН-160

F_x = m * g * l * f_x

где m – масса одного метра цепи со скребками, кг/м;

g – земное ускорение ,g = 9,81 м/с²;

l – длинна цепи, м;

f_x – коэффициент трения цепи по деревянному настилу,

f_x=0,5, [1] с. 233;

F_x = 8* 9,81 * 160 * 0,5 = 6278,4 Н;

Определяем массу навоза в начале приходящегося на одну уборку, определим по формуле:

где N – количество голов приходящихся на один транспортёр,

N = 102 гол.

m₁ = cуточный выход навоза от одного животного,

m₁=14кг/гол

Z – число уборок навоза в сутки, z=3;

476 кг.

Определяем усилие от сопротивления трения навоза о дно канала при перемещении навоза по каналу определим по формуле:

F = m_n * g * f_n = 476 * 9,81 * 0,97 =4529,4 Н

где f_n – коэффициент трения навоза одного канала (f_n = 0,97)

Определяем усилие от сопротивление трения навоза о боковые стены канала по формуле

F_б= p_б* f_n ;

р_Б- давление навоза на боковые стенки определяем по формуле

F = 2334,78* 0,97 = 2264,74 м;

Определяем усилие на преодоление сопротивления заклинивания навоза, возникающее между стенками канала по формуле:

где F₁ – усилие заклинивания приходящееся на один скребок, F₁ = 15Н, [1] С.233;

а – расстояние между скребками и стенами канала по формуле, а=0,46 м [1] с. 233

F_з= =5217,39 Н

Определяем общее максимальное усилие необходимое для перемещения навоза в канале, когда весь транспортер загружен по формуле

F_м= Fн + F_б + Fз+ F_X

F_м = 4529,4 + 2264,74+ 5217,39 +6278,4=18289,39 Н

Определяем момент сопротивления приведённый к валу электродвигателя при максимальной нагрузке по формуле:

где η_г – КПД передачи, (η_г = 0,97)

V – скорость движения цепи со скребками,V=0,19м/с,[1]c.232;

ω – угловая скорость электродвигателя (105р/сек)

Определим момент требуемый момент при пуске электродвигателя

М_тпр = 1,2 * М_м = 1,2 * 34,11 = 40,932 н *м;

Откуда требуемый момент электродвигателя определяем по формуле:

где К_и – коэффициент снижающий напряжение, (К_и = 0,98)

М_n – кратность пускового момента (М_n = 2)

Определяем требуемую мощность электродвигателя, по формуле:

Р = М * ω = 25 *105 * 10^-3= 2,8 кВт;

По условию Р_э =>Р_тр =2,8 кВт мощностью 4 кВт из каталога принимаем электродвигатель АИР 112А8У3 с Р_н=3 кВт. Технические данные электродвигателя приводим в таблице 2.

Горизонтальный транспортёр поступает в комплекте с наклонным транспортёром. Для наклонного транспортёра выбираем двигатель АИР 80 В4 У3 с Р_н=1,5 кВт, технические данные электродвигателя сводим в таблицу 2.

2.2 Расчёт и выбор электропривода для кормораздатчика

Для раздачи различных кормов на животноводческих фермах и комплексах широко используют стационарные кормораздаточные транспортёры.

Стационарные раздаточные средства не нуждаются в широких кормовых проходах и позволяют автоматизировать процесс раздачи кормов. Поэтому предпочтительно выбирать стационарный кормораздаточный транспортёрТВК-80Б.

Кормораздатчики предназначены для раздачи и скармливания всех видов грубых кормов, и силоса крупному рогатому скоту при привязном содержании.

Принимаем к установке стационарный кормораздатчик ТВК-80Б, производительность которого равна Q=38,5 т/ч, длина кормораздатчика составляет 75 метров.

Определяем мощность электродвигателей скребкового транспортёра по формуле:

где Q – производительность кормораздатчика т/ч;

η_n – КПД передачи (η_n = 0,97);

l – фронт кормления, м;

f – коэффициент трения ,f = 0,7 [2] c.180;

По условию Р_н ≥ Р_р, из каталога выбираем электродвигатель требуемой мощности, тип двигателя АИР 13256У3, с Р_н=5,5 кВт, технические характеристики электродвигателя сводим в таблицу 2.

2.3 Расчёт и выбор электропривода для вентиляции

Чтобы выбрать вентилятор и определить мощность электродвигателя, необходимо найти требуемый расход воздуха и требуемый напор для подачи в помещения.

Расход воздуха определяют по удалению из помещения излишнего содержания углекислого газа и влаги.

Определяем требуемый воздухообмен по удалению излишнего углекислого газа, по формуле:

где 1,2 – коэффициент учитывающий выделение СО₂ микроорганизмами, [2] c.136;

с′ – количество СО₂ выделяемое одним животным [

2] таб.10,1, c’=138 л/ч;

n – количество животных, гол;

С₂ – допустимое содержание углекислоты в воздухе внутри помещения, c₂=2,5 л/м³ таб.10,2[2]

C₁ - содержание СО2 в окружающем воздухе,

c₁=0,3 л/м³ ,[2] c.157.